Замыкающий и размыкающий механизм для закрепления загружающего/разгружающего буя на судне в открытой снизу приемной камере

 

Замыкающий и размыкающий механизм для закрепления загружающего/разгружающего буя на судне в открытой снизу приемной камере содержит два замыкающих элемента, прикрепленных по одному на каждом из двух установленных на противоположных сторонах приемной камеры параллельных валов с возможностью зацепления с обращенным вниз периферийным опорным краем буя и подсоединенных к гидроприводу через соединенный с этими валами самоблокирующийся рычажный механизм. Этим обеспечивается равномерный зажим даже с неровным краем для замыкающих элементов и предотвращаются большие краевые нагрузки при соединении и разъединении даже в случае аварийного разьединения. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к замыкающему и размыкающему механизму для закрепления загружающего/разгружающего буя на судне. Буй относится к типу буев, приспособленных для введения в погруженную снизу открытую приемную камеру в судне и закрепления в приемной камере с возможностью освобождения.

Существуют известные различные типы конструкций с погруженными буями, в которых используются замыкающие и размыкающие механизмы вышеупомянутого типа.

Например, из описания патента США N 4604961 /соответствующего описанию патента Норвегии N 167906/ известно судно, имеющее освобождаемую систему швартовки, в которой судно имеет сквозное отверстие, проходящее через палубу, нижняя часть которого образует погруженную приемную камеру для швартующего элемента в виде погруженного буя.

В приемной камере расположено вращающееся тело /турель/, которое установлено с возможностью вращения в корпусе судна и устроено /приспособлено/ для приема и закрепления с возможностью освобождения буя.

С этой целью буй снабжен замыкающим механизмом с гидравлическим приводом для прикрепления к вращающемуся телу.

Так как замыкающий механизм с гидроприводом в известной системе расположен на швартующем элементе или буе, это вызывает необходимость использовать водолазов для подсоединения управляющих гидравлических устройств.

Или же в качестве альтернативы должно использоваться сравнительно сложное шарнирное средство. Водолазные работы в связи с подсоединениями и отсоединениями занимают достаточно много времени и делают невозможным использование известной системы в качестве системы транспортировки при использовании челночных танкеров.

Кроме того, очень значительным недостатком является то, что в случае аварии в гидравлической системе, отсутствует возможность подсоединения поддерживающего или вспомогательного устройства.

В известном замыкающем механизме используются движущиеся в горизонтальном направлении замыкающие штифты, которые перемещаются в продольном направлении для вхождения в зацепление с опорной поверхностью на вращающемся теле.

Это техническое решение является неудовлетворительным, так как оно приводит к значительным краевым нагрузкам на замыкающие штифты и опорную поверхность в процессе разъединения, особенно в случае неожиданного аварийного разъединения и тем самым к деформирующим напряжениям.

Таким образом, основной целью изобретения является разработка замыкающего и размыкающего механизма, лишенного вышеупомянутые недостатков.

Более конкретной целью изобретения является разработка замыкающего и размыкающего механизма, в котором предотвращаются большие краевые нагрузки при соединении и разъединении даже в случае аварийного разъединения и который, кроме того, является самокомпенсирующим и приводит к равномерному зажиму даже с неровным опорным краем для замыкающих элементов.

Другой целью изобретения является разработка замыкающего и размыкающего механизма, который является неподвижным относительно корпуса судна и который поэтому не требует никаких шарнирных трансмиссий из-за поворота судна.

Еще одной целью изобретения является разработка замыкающего и размыкающего механизма, который простым способом может дополняться предохранительным и/или поддерживающим средством.

Вышеупомянутые цели достигаются в предлагаемом замыкающем и размыкающем механизме вышеуказанного типа, отличающемся тем, что механизм содержит замыкающие элементы с гидроприводом, установленные с возможностью поворота вокруг горизонтальных осей, расположенных по бокам приемной камеры для поворота между замыкающим и размыкающим положениями, причем буй имеет периферийное кольцо, имеющее обращенный вниз опорный край для зацепления с замыкающими элементами при нахождении их в замыкающем положении.

В патенте США 4490121 раскрываются замыкающие элементы, установленные в приемной камере, которые могут поворачиваться с целью входа (зацепления) в контакт с обращенным вниз опорным краем буя.

Задача настоящего изобретения состоит в достижении вышеуказанных целей за счет размыкаемого замыкающего механизма в приемной камере (3) плавающего судна, предназначенного для крепления загружающего/разгружающего буя к плавающему судну, причем приемная камера выполнена открытой снизу для приема буя, а механизм содержит замыкающие элементы (40, 50, 60, 70), установленные с возможностью поворота посредством приводного средства вокруг горизонтальных осей (41, 51, 61, 71) в приемной камере (3) между замыкающим и размыкающим положением, причем замыкающие элементы имеют зацепляющие части для входа в зацепление с обращенным вниз опорным краем (21) буя (2) в их замыкающем положении, причем замыкающие элементы (40, 50, 60, 70) после их размыкания свободны для смешения таким образом, что зацепляющие части смещаются вниз и в сторону от приемной камеры, отличающегося тем, что приемная камера предназначена (расположена) для погружения, и тем, что замыкающие элементы (50, 60) расположены (выполнены) с возможностью поворота их соответствующими замыкающими рычагами (58-61, 62, 63), обеспечивающими механическую фиксацию замыкающих элементов (50, 60) в замыкающем положении в случае отказа приводного средства.

Изобретение ниже описано по приведенным в качестве примеров воплощения со ссылкой на прилагаемые фигуры.

На фиг. 1 показан частичный вид сбоку судна, имеющего приемную камеру с введенным в нее буем и которая снабжена предлагаемым замыкающим и размыкающим механизмом.

На фиг. 2 показан продольный разрез приемной камеры в судне и вводимого в нее буя.

На фиг. 3 показан схематический продольный разрез приемной камеры, представленной на фиг. 2, плоскость которого перпендикулярна плоскости разреза фиг. 2.

На фиг. 4 показан пример воплощения предохранительного средства.

В судне 1, показанном на фиг. 1, буй 2 вставляется в погруженную камеру 3, которая является частью модуля, установленного в нижней части носа судна.

Буй является буем погруженного типа, и он предназначен для передачи текучего материала, особенно углеводородов в или из танков, находящихся на борту танкера.

С этой целью буй подсоединен к гибкому расходному трубопроводу 4 и, кроме этого, заякоривается на морском дне посредством ряда буйрепов /швартов/, обозначенных цифрой 5.

Приемная камера 3 соединена с палубой 6 судна через ствол доступа или обслуживающий ствол 7. В приемной камере установлена заслонка 8 для изолирования обслуживающего ствола 7 и верхней части приемной камеры 3 от моря, когда приемная камера не используется, то есть когда в нее не вводится буй 2.

Это дает возможность осматривать оборудование, которое должно располагаться в верхней части приемной камеры, такого как датчики и телевизионные камеры, служащие для целей управления и контроля.

Буй 2 и нижняя часть приемной камеры 3 имеют сопряженную коническую форму для обеспечения правильной установки на место буя в приемной камере, когда буй поднимается и вводится в приемную камеру.

Как видно из фиг. 1, в верхней части приемной камеры 3 расположен соединительный блок 9, который в процессе работы присоединен к бую 2 и который, кроме этого, присоединен к трубопроводной системе 10, ведущей к танкам /не показаны/ на борту судна 1.

Конструкция буя и указанного соединительного блока будет вкратце описана со ссылкой на фиг. 2. Более подробное описание этих элементов дано в одновременно поданных международных патентных заявках N PCT/NO 92/00054 и N PCT/NО 92/00056.

Как видно из фиг. 2, буй 2 включает внешний плавучий элемент 15 и центральный элемент 16, который установлен с возможностью вращения во внешнем элементе 15 и имеет сквозной канал 17 для материала, который должен быть транспортирован через буй.

Как показано на фигуре, внешний плавучий элемент 15 включает верхний и нижний конические элементы 18 и 19, соответственно, и верхний конический элемент включает кольцо 20, имеющее обращенный вниз опорный край 21 для вхождения в зацепление с замыкающими элементами, образующими часть предлагаемого замыкающего и размыкающего механизма. Этот механизм расположен в приемной камере 3 и будет описан ниже со ссылкой на фиг. 3-6.

Внешний плавучий элемент 15 разделен на несколько водонепроницаемых камер плавучести 22 и, кроме этого, включает центральный заменяемый опорный элемент 23, имеющий нижний радиальный подшипник 24 и верхний упорный подшипник 25 для центрального элемента 16.

При необходимости опорный элемент 23 может вытаскиваться вверх из внешнего плавучего элемента 15 для осмотра и возможной замены частей.

Центральный элемент 16, который имеет форму полого цилиндра, снабжен нижней усиленной частью 26, имеющей ряд выступающих наружу рычагов 27 для прикрепления швартов 5 буя 2 /не показанных на фиг. 2/.

Соединительный блок 9 в верхней части приемной камеры 3 включает изогнутую соединительную трубу 28, которая посредством гидроцилиндра 26 способна поворачиваться между отведенным /нерабочим/ положением и соединяющим положением /оба положения показаны на фиг. 2/.

Один конец трубы 28 снабжен соединительной головкой 30 для присоединения к верхнему концу центрального элемента 16 буя, когда буй находится на месте в приемной камере.

Это соединение имеет место через шарнирное средство 31, которое в показанном воплощении присоединено к центральному элементу 16 через подвижное соединение 32.

Также соединительная головка 30 снабжена подвижным соединением 33. В показанном воплощении также имеется третье подвижное соединение 34, которое расположено между нижним концом центрального элемента 16 и расходным трубопроводом 4 буя.

Подвижные соединения 32, 33 главным образом предназначены для компенсации больших размерных допусков при подсоединении буя к различным судам, в то время как подвижное соединение 34 обеспечивает свободную от моментов передачу сил от расходного трубопровода 4 бую и, кроме того, облегчает позиционирование буя относительно приемной камеры 3, так что буй легко скользит в ней, устанавливаясь на место.

Вышеупомянутая закрывающая заслонка 8 в верхней части приемной камеры 3 приводится в действие, как показано, гидроцилиндром 35.

На фиг. 3 схематично показан замыкающий механизм для блокирования буя с возможностью освобождения, когда он находится на месте в приемной камере 3.

В показанном воплощении механизм включает два замыкающих элемента 40, которые приводятся в действие гидравлической системой и могут поворачиваться вокруг горизонтальных осей 41, находящихся на двух диаметрально противоположных сторонах приемной камеры 3.

При приведении в действие замыкающих элементов 40 они будут поворачиваться в вертикальной плоскости, входя в зацепление с обращенным вниз опорным краем 21 верхнего конического элемента 18 буя.

Замыкающие элементы 40 обеспечивают жесткое блокирование внешнего плавучего элемента 15 буя в приемной камере 3, и после этого судно имеет возможность поворачиваться вокруг центрального элемента 16, установленного с возможностью вращения, возможность такого поворота обеспечивается шарнирным средством 31 после присоединения соединительной трубы 28 к бую.

Конечно, замыкающий механизм может включать более двух замыкающих элементов, которые располагаются по периферии приемной камеры.

Замыкающие элементы могут подходящим способом приводиться в действие гидроприводами, например гидроцилиндрами, которые параллельно подсоединяются к гидравлической приводной системе, так что механизм является самокомпенсирующим и приводит к равномерному зажиму даже в случае неровного опорного края 21 для замыкающих элементов. При желании вместо гидравлической системы может использоваться пневматическая приводная система.

Замыкающие элементы подходящим образом могут быть расположены для приведения в действие приводами, расположенными снаружи приемной камеры 3 в доступном безопасном месте.

Когда судно 1, как показано на фиг. 1, снабжено носовыми подруливающими устройствами 11, это место могло бы быть доступным с места расположения этих устройств судна.

С целью обеспечения большей безопасности замыкающий механизм может быть механизмом с так называемым трехкратным резервированием, что означает, что помимо основной приводной системы предусматриваются два предохранительных механизма на случай отказа в работе основной приводной системы.

Такая идея предохранительного механизма может заключаться в том, что приводной механизм является самоблокирующимся, например, в том смысле, что связующая тяга проходит точку наклона /опрокидывания/ и после этого предотвращается ее дальнейшее движение.

Таким образом, блокирование осуществляется независимо от возможного аварийного спада гидравлического давления в гидроприводе. Нормальное размыкание замыкающего механизма осуществляется при срабатывании привода на размыкание.

Однако, если бы эта функция привода была нарушена, могла бы предусматриваться поддерживающая система в виде, например, гидравлических или пневматических приводов.

На фиг. 4 показан пример реализации предохранительного средства для замыкающего и размыкающего механизма.

В воплощении, показанном на фиг. 4A-4C, два замыкающих элемента 50 расположены по одному на каждом из двух параллельных валов 51, установленных на противоположных сторонах приемной камеры для обеспечения возможности блокирования буя 2, как показано на фиг. 4C.

Валы 51 приводятся во вращение гидроцилиндром 52, имеющим поршневой шток 53, который присоединен к валам 51 через самоблокирующийся рычажный механизм.

Таким образом, конец поршневого штока 53 шарнирно сочленен с диском 54, который может поворачиваться вокруг оси 55 и который в диаметрально противоположных точках 56 и 57 шарнирно соединен с двумя связующими тягами 58, 59, которые в свою очередь шарнирно соединены с дополнительными рычагами 60, 61 в точках 62 и 63, соответственно, как показано на фиг. 4А. Рычаги 60 и 61 жестко соединены с соответствующим одним из валов 51.

В процессе работы цилиндр 52 поворачивает диск 54 вокруг оси 55. Диск передает вращение тягам 58 и 59, которые посредством рычагов 60 и 61 поворачивают валы 51.

Затем валы поворачиваются синхронно. В замыкающем положении валы механически блокируются в том смысле, что точки поворота связующих тяг 58 и 59 проходят "над центром" относительно оси вращения 55 диска 54.

Формула изобретения

1. Замыкающий и размыкающий механизм для крепления загружающего/разгружающего буя на судне в открытой снизу приемной камере, содержащий два замыкающих элемента, смонтированных с возможностью поворота в приемной камере и присоединенных к гидроприводу для их зацепления с обращенным вниз периферийным опорным краем буя в их замыкающем положении, отличающийся тем, что замыкающие элементы прикреплены по одному на каждом из двух параллельных валов, установленных на противоположных сторонах приемной камеры, а подсоединены к гидроприводу через соединенный с этими валами самоблокирующейся рычажный механизм, содержащий соединенный с гидроприводом диск, который установлен с возможностью поворота вокруг оси и в диаметрально противоположных точках шарнирно соединен с двумя связующими тягами, которые шарнирно соединены с соответствующими дополнительными рычагами, при этом каждый из указанных рычагов жестко соединен с соответствующим одним из упомянутых валов.

2. Замыкающий и размыкающий механизм по п.1, отличающийся тем, что гидропривод выполнен с гидроцилиндром, конец поршневого штока которого шарнирно сочленен с диском.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4